高中生物基因突变的原因综合题

决定玉米籽粒有色（C）和无色（c）、淀粉质（Wx）和蜡质（wx）的基因位于9号染色体上，结构异常的9号染色体一端有染色体结节，另一端有来自8号染色体的片段（见图1）。科学家利用玉米染色体的特殊性进行了图所示的研究。请回答问题：

（1）图2中的母本在减数分裂形成配子时，这两对基因所在的染色体_      _（填“能”或“不能”）发生联会。
（2）图2中的亲本杂交时，F₁出现了四种表现型，其中表现型为无色蜡质个体的出现，说明亲代_____细胞在减数分裂过程中，同源染色体的        间发生了__  ___，产生了基因型为___  __的重组型配子。
（3）由于异常的9号染色体上有______作为C和wx的细胞学标记，所以可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象。将F₁表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观察，观察到_________的染色体，可作为基因重组的细胞学证据。

下图表示人类镰刀细胞贫血症的病因，据图回答：

（1）由图甲可以看出产生镰刀型细胞贫血症是因为基因发生了异常，从变异的种类来看，这种变异属于__________。该病十分少见，严重缺氧时会导致个体死亡，这表明基因突变的特点是____________和________________。
（2）由图乙可知镰刀型细胞贫血症从遗传方式上看属于           _______________________遗传，如果Ⅱ-6和Ⅱ-7这对夫妇再生一个患此病的女儿的概率为             。

下图表示以某种农作物①和②两个品种为基础，培育出④⑤⑥⑦四个品种的过程。请回答下列问题：

（1）过程Ⅰ叫做      ；Ⅲ过程常采用的方法是               ，④Ab可称作       植株。
（2）用Ⅰ、Ⅱ培育出⑤所采用的育种方法的原理是       ；用Ⅰ、Ⅲ、V培育出⑤所采用的育种方法是         ，后者的优越性主要表现为            。
（3）从③培育出⑥常用的化学药剂作用部位是       ，其作用的时期是_________。则⑥是       倍体。
（4）用②培育出⑦所采用的育种方法的原理是           。

假设A,b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB,aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb；可采用的方法如图所示。请根据图回答问题。

（1）由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式称为_________。应用此育种方式一般从__________才能开始选育AAbb个体，是因为__________________________________．
（2）若经过过程②产生的子代总数为1552株，则其中基因型为AAbb的植株在理论上有______株。基因型为Aabb的植株经过过程③，子代中AAbb与aahb的数量比是___。
（3）过程⑤常采用_________技术得到Ab个体。与过程“①②③”的育种方法相比，过程⑤⑥的优势是___________________________。

如图为病毒X侵染宿主细胞过程的示意图。A～F表示物质，A~h表示过程。

（1）过程A、B分别是__________、__________；
（2）物质D是_________，过程e称为____________。物质F是_______。
（3）请据图写出中心法则的有关部分，过程名称用图中的编号表示。___________________。
（4）病毒X能否侵染噬菌体？为什么？_____________________。
（5）下列关于病毒变异的叙述，不正确的是（    ）（多选）。
A．病毒的变异包含基因突变、基因重组、染色体变异
B．病毒的变异包含基因突变、基因重组
C．病毒的变异只有基因突变，就是脱氧核苷酸的增加、缺失或者替换
D．病毒核酸碱基对的增加、缺失或者替换都会导致性状变异

果蝇卷翅基因A是2号染色体（常染色体）上的一个显性突变基因，其等位基因a控制野生型翅型。

（1）杂合卷翅果蝇的体细胞中2号染色体上DNA碱基排列顺序        （相同/不相同），位于该对染色体上决定不同性状基因的传递      （遵循/不遵循）基因自由组合定律。
（2）卷翅基因A纯合时致死，推测在随机交配的果蝇群体中，卷翅基因的频率会逐代_______（上升 / 下降 / 不变）。
（3）研究者发现2号染色体上的另一纯合致死基因B，从而得到“平衡致死系”果蝇，其基因与染色体关系如右图。

该品系的雌雄果蝇互交（不考虑交叉互换和基因突变），其子代中杂合子的概率是              ；子代与亲代相比，子代A基因的频率              （上升/下降/不变）。
（4）欲利用“平衡致死系”果蝇来检测野生型果蝇的一条2号染色体上是否出现决定新性状的隐性突变基因，DD和Dd不影响翅型，dd决定新性状翅型。可做下列杂交实验（不考虑杂交过程中的交叉互换及新的基因突变）：
若F₂代的表现型及比例为                                    ，说明待检野生型果蝇的2号染色体上没有决定新性状的隐性突变基因。
若F₂代的表现型及比例为                                    ，说明待检野生型果蝇的2号染色体上有决定新性状的隐性突变基因。

有一雌雄同株的抗旱植物，其体细胞内有一个抗旱基因H，其等位基因为h（旱敏基因）。H、h的部分核苷酸序列如下：
h：ATAAGCAGACATTA；H：ATAAGCAAGACATTA。
（1）抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是________。研究得知与抗旱有关的代谢产物主要是糖类，那么该抗旱基因控制抗旱性状是通过_______________实现的。
（2）已知抗旱型（H）和高杆（D）属于显性性状，且控制这两种性状的基因位于两对同源染色体上。纯合的旱敏型高杆植株与纯合的抗旱型矮杆植株杂交，并让F₁自交：
①F₂抗旱型高杆植株中纯合子所占比例是          。
②若拔掉F₂中所有的旱敏型植株后，剩余植株自交。从理论上讲F₃中抗旱型植株所占比例是         。
③某人用一植株和旱敏型高杆的植株作亲本进行杂交，发现后代出现4种表现型，性状的统计结果显示抗旱∶旱敏＝1∶1，高杆∶矮杆＝3∶1。若只让F₁中抗旱型高杆植株相互受粉，则F₂中旱敏型高杆所占比例是__________。
（3）请设计一个快速育种方案，利用抗旱型矮杆（Hhdd）和旱敏型高杆（hhDd）两植物品种作亲本，通过一次杂交，使后代个体全部都是抗旱型高杆杂交种（HhDd），用文字简要说明。______________。

果蝇的野生型和突变型为一对相对性状，受一对等位基因控制。某自然种群的果蝇全为野生型，现用该自然种群中一对野生型果蝇交配，后代中出现了一只突变型雄果蝇。研究发现突变型雄果蝇出现的原因是其中一个亲本的一个基因发生了基因突变。请回答下列问题：
(l)突变型基因的产生是由于野生型基因发生了碱基对的                             ，而导致基因结构发生了改变。
(2)若控制该对相对性状的基因位于常染色体上，则显性性状为____，发生基因突变的亲本是___    _（填“父本”“母本”或“父本或母本”）。
(3)若控制该对相对性状的基因位于X染色体上，则发生基因突变的亲本是__  __，判断理由足___    _。若要推测野生型和突变型的显隐关系，可用该突变型雄果蝇与自然种群中的野生型雌果蝇（未发生基因突变）交配，如果____                ，则野生型为显性性状；如果____    ．则突变型为显性性状。

某二倍体植物的花色由位于三对同源染色体上的三对等位基因（Aa、Bb、Dd）控制，研究发现体细胞中的d基因数多于D基因时，D基因不能表达，且A基因对B基因表达有抑制作用如图甲．某黄色突变体细胞基因型与其可能的染色体组成如图乙所示（其他染色体与基因均正常，产生的各种配子正常存活）．

（1）根据图甲，正常情况下，橙红花性状的基因型有    种，纯合白花植株基因型有     种。两基因型不同的纯合白花植株杂交，若F₁表现型全开白花，F₂植株有27种基因型，则（是或否）       能确定白花亲本的基因型，亲本的组合有     种（不考虑正反交）。
（2）图乙中，②、③的变异类型分别是        ；基因型为aaBbDdd的突变体花色为         。
（3）为了确定aaBbDdd植株属于图乙中的哪一种突变体，设计以下实验。
实验步骤：让该突变体与基因型为aaBBDD的植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例．
结果预测：
Ⅰ若子代中              ，则其为突变体①；
Ⅱ若子代中              ，则其为突变体②；
Ⅲ若子代中              ，则其为突变体③。

在牧草中，白花三叶草有两个稳定遗传的品种，叶片内含氰（HCN）的和不含氰的。现已研究查明，白花三叶草叶片内的氰化物是经右图生化途径产生的：

基因D、R分别决定产氰糖苷酶和氰酸酶的合成，d、r无此功能，两对基因位于两对同源染色体上。现有两个不产氰的品种杂交，F1全部产氰，F1ht@tp://www．wln100．com 未来脑教学云平台+%?自交得F2，F2中有产氰的，也有不产氰的。将F2各表现型的叶片提取液作实验，实验时在提取液中分别加入含氰糖苷和氰酸酶，然后观察产氰的情况，结果记录于下表

（1）亲本中两个不产氰品种的基因型是_________，在F2中产氰和不产氰的理论比为_________
（2）品种Ⅱ叶肉细胞中缺乏_______酶，品种Ⅲ可能的基因型是___________。
（3）如果在F1植株的花药中出现图a所示的细胞，最可能的原因是_________

（4）现有两个突变品种DdRR和DDRr（种子），要在最短时间内获得能稳定遗传的无氰品种ddrr（植株），步骤如下：
a．______________________________
b．______________________________；
c．再将所收获的种子播种，长成植株后，通过叶片的提取液中分别加入______的方法即可从F₂中找出基因型为ddrr的植株。

请回答下列有关遗传的问题
Ⅰ．图①—③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：

（1）过程①发生的时期是              和             
（2）细胞中过程②发生的主要场所是             ，该过程是在             酶的作用下，将核糖核苷酸连接在一起形成α链。
（3）已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为                。
（4）图中y是某种tRNA，它由         （三个或多个）个核糖核苷酸组成的，其中CAA称为            ，一种y可以转运         种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对，则该蛋白质最多由      种氨基酸组成。
Ⅱ．下图表示乙醇进入猕猴（2n=42）机体内的代谢途径，若猕猴体内缺乏酶1，喝酒脸色基本不变但易醉，称为“白脸猕猴”；缺乏酶2，喝酒后乙醛积累刺激血管引起脸红，称为“红脸猕猴”；若上述两种酶都有，则乙醇能彻底氧化分解，号称“不醉猕猴”。请据图回答下列问题：

（1）乙醇进入机体的代谢途径，说明基因控制性状是通过__________________：从以上资料可判断猕猴的乙醇代谢与性别关系不大，判断的理由是___________。
（2）基因b由基因B突变形成，基因B也可以突变成其他多种形式的等位基因，这体现了基因突变具有__________的特点。若对猕猴进行基因组测序，需要检测______________条染色体。
（3）“红脸猕猴”的基因型有_____________种；一对“红脸猕猴”所生的子代中，有表现为“不醉猕猴”和“白脸猕猴”的个体，则再生一个“不醉猕猴”雄性个体的概率是_____________。
（4）请你补充完成设计实验，判断某“白脸猕猴”雄猴的基因型。
实验步骤：
①让该“白脸猕猴”与多只纯合的“不醉猕猴”交配，并产生多只后代：
②观察、统计后代的表现型及比例。
结果预测：
I．若子代_____________________，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aaBB。
II．若子代_____________________，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aaBb。
Ⅲ．若子代_____________________，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aabb。

果蝇的性染色体组成为XY型，其中R和r控制果蝇的红眼和白眼，B和b控制果蝇的刚毛和截毛。R、r和B、b两对基因位于性染色体上（如图乙）。图甲中Ⅰ表示X和Y染色体的同源区段，在该区段上基因成对存在，Ⅱ和Ⅲ是非同源区段，在Ⅱ和Ⅲ上分别含有X和Y染色体所特有的基因。请回答下列问题。

（1）果蝇的B和b基因位于图甲中的_________（填序号）区段，R和r基因位于图甲中的________（填序号）区段。
（2）在减数分裂时，图甲中的X和Y染色体之间有交叉互换现象的是________（填序号）区段。
（3）已知某一刚毛雄果蝇的体细胞中有B和b两种基因，请写出该果蝇可能的基因型，并设计实验探究B和b在性染色体上的位置情况。
①可能的基因型：______________________________。
②设计实验：______________________________________________________________________。
③预测结果和结论：如果后代中雌性个体全为刚毛，雄性个体全为截毛，说明_______________；
如果后代中雌性个体全为截毛，雄性个体全为刚毛，说明______________________________。

青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍体，体细胞染色体数为18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：
（1）假设野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（ｂ）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有    种基因型；若F₁代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为              ，该F₁代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为     。
（2）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株，推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是           ，四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为     。
（3）从青蒿中分离了cyp基因（下图为基因结构示意图），其编码的CYP酶参与青蒿素合成。①若该基因一条单链中（G+T）/（A+C）=2/3，则其互补链中（G+T）/（A+C）=      。②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶，则改造后的cyp基因编码区无      _____（填字母）。③若cyp基因的一个碱基对被替换，使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸，则该基因突变发生的区段是      （填字母）。

中国科学家屠呦呦获得2015诺贝尔生理学或医学奖的获奖理由是“有关疟疾新疗法的发现”——可以显著降低疟疾患者死亡率的青蒿素。青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍体，体细胞染色体数为18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：
（1）假设野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（ｂ）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有      种基因型；若F₁代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为    ，该F₁代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为      。
（2）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株，推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是       ，四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为       。
（3）从青蒿中分离了cyp基因（题31图为基因结构示意图），其编码的CYP酶参与青蒿素合成。
①若该基因一条单链中（G+T）/（A+C）=2/3，则其互补链中（G+T）/（A+C）=      。
②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶，则改造后的cyp基因编码区无      （填字母）。
③若cyp基因的一个碱基对被替换，使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸，则该基因突变发生的区段是        （填字母）。

下列两图为某哺乳动物细胞分裂过程中的坐标图和细胞的部分生命活动示意图。请据图回答下列问题：

（1）图甲中③阶段包括______________过程。
（2）图乙中c细胞中的染色体共含有__________条脱氧核苷酸链，在显微镜下可观察到存在同源染色体的是___________（填字母）细胞。
（3）基因的自由组合发生在图乙__________（填字母）细胞中，h细胞的名称是_______________，细胞分裂时星射线的形成与____________密切相关（填结构名称）。
（4）图乙中e细胞和f细胞的功能不同是___________的结果。如果e细胞变成了癌细胞，主要原因是_________________________发生了突变。
（5）在图甲中，如果在A点时将全部核DNA用放射性同位素标记，而分裂过程中所用的原料不含放射性同位素，则在GH段可检测到有放射性的脱氧核苷酸链占全部核苷酸链的比例为_________。